JP5617753B2 - バネ荷重調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、スプリングのバネ荷重の調整を行なうバネ荷重調整装置に関する。

（背景技術１）
バネ荷重調整装置は、内周に雌ネジが形成された雌ネジ部材（例えば、スプール弁のスリーブ等）にアジャスタスクリュ（調整ネジ）を螺合し、雌ネジ部材に対するアジャスタスクリュの螺合量を調整することにより、アジャスタスクリュにより押圧されるスプリングのバネ荷重の調整を行なうことができる。

（問題点１）
アジャスタスクリュは、雌ネジ部材に螺合するものであるため、雌ネジと雄ネジとの間には螺合のための隙間（螺合隙間：ネジ隙間）が存在する。
この螺合隙間の存在によって、雌ネジ部材に螺合したアジャスタスクリュは、螺合方向（アジャスタスクリュの軸方向）に対して少量のガタツキが生じる。
即ち、ドライバー工具で調整を行なう際には、螺合隙間の存在によりアジャスタスクリュがスプリング側に寄り、調整後にドライバー工具を外すと、スプリングの復元力によりアジャスタスクリュが反スプリング側に寄る。従って、調整後にバネ荷重が変わってしまい、調整特性にバラツキが生じてしまう。

（背景技術２）
また、調整を行なった後のアジャスタスクリュが振動等の要因によって回動すると、調整したバネ荷重が狂ってしまう。
そこで、調整を行なった後に、アジャスタスクリュを雌ネジ部材に固定し、調整後にアジャスタスクリュが回動することを防ぐ技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の技術には、調整を行なった後に、接着剤やカシメにより、アジャスタスクリュを回り止め固定することが開示されている。

（問題点２）
調整後に接着剤を用いてアジャスタスクリュを固定する技術（雄ネジと雌ネジの間に接着剤を塗布して硬化させる技術）では、上記問題点１を回避するために、接着剤が硬化するまでドライバー工具で調整した状態を保持し続ける必要があり、生産性が悪い。
また、調整後にカシメを用いてアジャスタスクリュを固定する技術（雌ネジ部材に加圧力を加えて雌ネジを内径方向へ塑性変形させる技術）では、雌ネジが内径側に押されることで、螺合隙間の存在によりアジャスタスクリュが軸方向へ移動してしまい、調整特性にバラツキが生じてしまう。

特開平９−１６６２３８号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産性に優れ、調整特性のバラツキを抑えて、アジャスタスクリュを雌ネジ部材に固定できるバネ荷重調整装置の提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段は、先ず第１螺合工程（仮調整工程）により、雌ネジ部材に対してアジャスタスクリュを螺合させる。
この第１螺合工程では、雌ネジと雄ネジの間の螺合隙間の存在により、雌ネジ部材に対してアジャスタスクリュを容易に螺合させることができる。

次に、第１カシメ工程（仮カシメ工程）により、雌ネジを１箇所で内径方向へ塑性変形させて、雌ネジと雄ネジの螺合隙間を減らす。
この第１カシメ工程により、雌ネジと雌ネジの螺合部において、ネジ山の頂部とネジ谷の境部が略合致するため、アジャスタスクリュの軸方向ガタツキが抑えられる。

次に、第２螺合工程（本調整工程）により、雌ネジ部材に対するアジャスタスクリュの螺合量を可変させて、スプリングのバネ荷重の調整を行なう。
上記の第１カシメ工程により、螺合隙間が減らされて、ネジ山の頂部とネジ谷の境部が略合致しているため、調整後にドライバー工具を外しても、アジャスタスクリュの軸方向の移動が抑えられる。即ち、調整後にドライバー工具を外しても、調整後のバネ荷重の変動が抑えられ、調整特性にバラツキが生じ難い。

次に、第２カシメ工程（本カシメ工程）により、雌ネジを上記の１個所で内径方向へ塑性変形させて、雌ネジを雄ネジに押し付けてアジャスタスクリュを雌ネジ部材に固定する。
上記の第１カシメ工程により、螺合隙間が減らされて、ネジ山の頂部とネジ谷の境部が略合致しているため、調整後に雌ネジを内径側にカシメても、アジャスタスクリュの軸方向の移動が抑えられる。即ち、調整後にカシメによりアジャスタスクリュを固定しても、調整後のバネ荷重の変動が抑えられ、調整特性にバラツキが生じ難い。

このように、請求項１のバネ荷重調整装置では、接着剤を用いずにカシメによりアジャスタスクリュを固定するため、生産性に優れる。
また、請求項１のバネ荷重調整装置では、第１カシメ工程により螺合隙間を減らした後に、スプリングのバネ荷重の調整と、カシメによるアジャスタスクリュの固定とを行なうため、調整特性のバラツキを抑えて、アジャスタスクリュを雌ネジ部材に固定することができる。
即ち、請求項１のバネ荷重調整装置は、生産性に優れ、調整特性のバラツキを抑えて、アジャスタスクリュを雌ネジ部材に固定することができる。

［請求項２の手段］
請求項２は、第１カシメ工程において雌ネジに加圧力を加えるカシメ位置と、第２カシメ工程において雌ネジに加圧力を加えるカシメ位置とが、同じ位置である。
このように、同じ位置で２つのカシメが行なわれるため、２回目のカシメによる雌ネジ部材の塑性変形によってアジャスタスクリュが軸方向へ移動する不具合が生じない。
即ち、第１カシメ工程で螺合隙間をつめた部位を、第２カシメ工程でカシメるため、第２カシメ工程によってバネ荷重が変わる不具合がない。

［請求項３、４の手段］
請求項３、４は、第１カシメ工程において雌ネジに加圧力を加えるカシメ範囲を広くし、第２カシメ工程において雌ネジに加圧力を加えるカシメ範囲を狭くするものである。
第１カシメ工程では、広い範囲をカシメるため、加圧力のバラツキに対する雌ネジ部材の塑性変形のバラツキを抑えることができ、螺合隙間を安定して減らすことができる。
第２カシメ工程では、狭い範囲をカシメるため、確実に雌ネジを雄ネジに圧迫させることができ、調整後にアジャスタスクリュが緩む不具合を確実に防ぐことができる。

［請求項５の手段］
請求項５の雌ネジ部材は、雌ネジをカシメによって内径方向へ塑性変形させるための薄肉部を備える。
薄肉部を設けたことで、雌ネジを内径方向へ容易に塑性変形させることができる。

（ａ）電磁スプール弁におけるカシメ位置の断面図、（ｂ）電磁スプール弁におけるカシメ位置の平面図、（ｃ）電磁スプール弁におけるカシメ位置の側面図である。 （ａ）第１カシメ工程の説明図、（ｂ）第２カシメ工程の説明図である。

図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
バネ荷重調整装置１は、内周に雌ネジ２が形成された雌ネジ部材３と、雌ネジ２に螺合する雄ネジ４が形成されたアジャスタスクリュ５とを具備し、
雌ネジ部材３に対してアジャスタスクリュ５の螺合量を調整することで、アジャスタスクリュ５により押圧されるスプリング６のバネ荷重の調整を行なうものである。

このバネ荷重調整装置１は、
雌ネジ部材３に対してアジャスタスクリュ５を所定量螺合させる第１螺合工程（仮調整工程）と、
雌ネジ２を内径方向へ塑性変形させて、雌ネジ２と雄ネジ４の螺合隙間を減らす第１カシメ工程（仮カシメ工程）と、
雌ネジ部材３に対するアジャスタスクリュ５の螺合量を可変させて、スプリング６のバネ荷重の調整を行なう第２螺合工程（本調整工程）と、
雌ネジ２を内径方向へ塑性変形させて、雌ネジ２を雄ネジ４に押し付けてアジャスタスクリュ５を雌ネジ部材３に固定する第２カシメ工程（本カシメ工程）と、
を用いて製造される。

本発明が適用された具体的な一例（実施例）を、図面を参照して説明する。以下における実施例は具体的な一例を示すものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
なお、以下の実施例において上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。

この実施例は、電磁スプール弁７におけるバネ荷重調整装置１に本発明を適用したものである。
電磁スプール弁７は、スプール弁８と、このスプール弁８を駆動するリニアソレノイド９とを、軸方向に結合したものである。
電磁スプール弁７の用途は限定されるものではないが、図１では具体例として車両用自動変速機の油圧制御装置に用いられる電磁油圧制御弁を示す。

スプール弁８の基本構造は周知なものであり、
・略円筒形状を呈するスリーブ３（雌ネジ部材の一例）と、
・このスリーブ３の内部で軸方向に摺動自在に支持されるスプール１０と、
・このスプール１０をリニアソレノイド９が配置される側（図１左側）へ付勢するスプリング６と、
を備えて構成される。

なお、図１では、具体例としてノーマリー・クローズ・タイプ（リニアソレノイド９の通電停止時に出力ポート１１が排圧されるタイプ）のスプール弁８を示すが、限定されるものではなく、図面とは異なり、ノーマリー・オープン・タイプ（リニアソレノイド９の通電停止時に出力ポート１１に最大油圧が発生するタイプ）のスプール弁８であっても良い。

スプリング６は、筒状に螺旋形成された圧縮コイルスプリングであり、リニアソレノイド９の駆動力に抗してスプール１０をリニアソレノイド９側（図１左側）へ付勢するバネ力を発生する。
スリーブ３の反リニアソレノイド９側（図１右端）には、スプリング６のバネ荷重の調整を行なうバネ荷重調整装置１（調整手段）が設けられている。このバネ荷重調整装置１の詳細は後述する。

リニアソレノイド９は、通電量に応じた起磁力により、スプリング６の付勢力に抗してスプール１０を図示右側へ変位させる駆動手段であり、通電により起磁力を発生するコイル１２、このコイル１２の磁束ループを形成する固定磁気回路（ステータ１３およびヨーク１４）、およびコイル１２の発生磁力（磁気吸引力）によってスプール１０に図示右方向の変位力を与えるプランジャ１５等を備えて構成される。
なお、図１に示すリニアソレノイド９の断面構造は、具体的な一例を示すものであって、限定されるものではない。

リニアソレノイド９は、図示しない電子制御装置（ＡＴ−ＥＣＵ等）によって制御される。この電子制御装置は、デューティ比制御等によってリニアソレノイド９へ与える駆動電流を制御するものであり、コイル１２への通電量を制御することによって、スプール１０の軸方向位置をコントロールして、各ポートの開閉や連通度合の調整を行ない、出力ポート１１に所望の出力油圧を発生させる。

（バネ荷重調整装置１の説明）
このように、電磁スプール弁７は、電子制御装置から与えられる駆動電流に応じた出力油圧を発生させる。
ここで、電子制御装置から与えられる駆動電流に応じた出力油圧を発生させるには、スプリング６のバネ荷重を、予め設定した値に調整しておく必要がある。

スプリング６のバネ荷重の調整を行なう手段として、スリーブ３の反リニアソレノイド９側（図１右端）には、バネ荷重調整装置１が設けられている。
バネ荷重調整装置１は、スリーブ３と、このスリーブ３に螺合するアジャスタスクリュ５とで構成される。

具体的に、スリーブ３の反リニアソレノイド９側（図１右端）の内周には、雌ネジ２が形成されている。
一方、アジャスタスクリュ５の外周には、スリーブ３の雌ネジ２に螺合する雄ネジ４が形成されている。また、アジャスタスクリュ５の外側端面（図１右端に向く面）には、ドライバー工具が嵌まり合う工具係合部１６が設けられている。なお、図１には、工具係合部１６の一例として六角穴を示すが、限定されるものではない。

そして、スリーブ３に対するアジャスタスクリュ５の螺合量（ねじ込み量）をドライバー工具で調整することで、スリーブ３に対するアジャスタスクリュ５の軸方向位置の調整が行なわれ、スプール１０とアジャスタスクリュ５の間（バネ室）に圧縮配置されたスプリング６のバネ荷重の調整が行なわれる。

この実施例のバネ荷重調整装置１には、調整特性のバラツキを抑えて、アジャスタスクリュ５をスリーブ３に固定する調整固定技術が採用されている。
この調整固定技術を説明する。
この実施例の電磁スプール弁７は、第１螺合工程→第１カシメ工程→第２螺合工程→第２カシメ工程を用いて製造される。

（第１螺合工程の説明）
第１螺合工程（仮調整工程）は、ドライバー工具を用い、スリーブ３に対してアジャスタスクリュ５を所定量螺合させるものである。
ここで、雌ネジ２と雄ネジ４は、例えばＪＩＳ等のネジ規格を用いて製造されたものであり、雌ネジ２と雄ネジ４の間には、螺合に適した螺合隙間が形成されている。
このため、この第１螺合工程では、雌ネジ２と雄ネジ４の間の螺合隙間の存在により、スリーブ３に対してアジャスタスクリュ５を容易に所定量螺合させることができる。

（第１カシメ工程の説明）
第１カシメ工程（仮カシメ工程）は、図２（ａ）に示すように、雌ネジ２の一部を内径方向へ塑性変形させて、雌ネジ２と雄ネジ４の間の螺合隙間を減らすものである。
具体的に、この第１カシメ工程では、雌ネジ２の一部を内径方向へ塑性変形させることで、径方向の螺合隙間を減らし、軸方向の螺合隙間も減らすものであり、
図２（ａ）に示すように、
（ｉ）カシメにより加圧された側（図示上側）の雌ネジ２と雄ネジ４のネジ山の頂部とネジ谷の境部を略一致させることができるとともに、
（ｉｉ）カシメにより加圧された側とは径方向の反対側（図示下側）の雌ネジ２と雄ネジ４のネジ山の頂部とネジ谷の境部を略一致させることができる。

ここで、スリーブ３における反リニアソレノイド９側（図１右端）の外周面（雌ネジ２の外周面）には、雌ネジ２をカシメによって内径方向へ塑性変形させるための薄肉部１７が予め設けられている。
この薄肉部１７の周方向（スリーブ３の外周面における周方向）の中心部Ａは、最も肉厚が薄くなっており、この中心部Ａ（カシメ位置）を内径方向に加圧することで、雌ネジ２を内径方向へ容易に塑性変形させることができる。

図２に示すように、第１カシメ工程において薄肉部１７にカシメ力を付与する第１カシメパンチ１８のカシメ範囲（押圧面積）は、第２カシメ工程において薄肉部１７にカシメ力を付与する第２カシメパンチ１９のカシメ範囲（押圧面積）より広く設けられている。
このように、第１カシメ工程では、広い範囲をカシメるため、加圧力のバラツキに対するスリーブ３の塑性変形のバラツキ（薄肉部１７の変形のバラツキ）を抑えることができ、螺合隙間を安定して減らすことができる。

（第２螺合工程の説明）
第２螺合工程（本調整工程）は、ドライバー工具を用い、スリーブ３に対するアジャスタスクリュ５の螺合量を可変させて、スプリング６のバネ荷重を目標のバネ荷重に調整するものである。
上述したように、第１カシメ工程によってスリーブ３とアジャスタスクリュ５の螺合隙間が減らされて、雌ネジ２と雄ネジ４のネジ山の頂部とネジ谷の境部が略一致しているため、調整後にドライバー工具を外しても、アジャスタスクリュ５の軸方向の移動が抑えられる。即ち、調整後にドライバー工具を外しても、調整後のバネ荷重の変動が抑えられ、調整特性にバラツキが生じない。

（第２カシメ工程の説明）
第２カシメ工程（本カシメ工程）は、図２（ｂ）に示すように、雌ネジ２の一部をさらに内径方向へ塑性変形させて、雌ネジ２の一部を雄ネジ４に強く押し付けてアジャスタスクリュ５をスリーブ３に固定するものである。
上述したように、第１カシメ工程によってスリーブ３とアジャスタスクリュ５の螺合隙間が減らされて、雌ネジ２と雄ネジ４のネジ山の頂部とネジ谷の境部が略一致しているため、調整後に雌ネジ２を内径側にカシメても、アジャスタスクリュ５の軸方向の移動が抑えられる。即ち、調整後にカシメによりアジャスタスクリュ５を固定しても、調整後のバネ荷重の変動が抑えられ、調整特性にバラツキが生じない。

ここで、この第２カシメ工程におけるカシメ位置は、第１カシメ工程におけるカシメ位置と同じ位置である。
即ち、第１カシメ工程と第２カシメ工程は、ともに薄肉部１７の中心部Ａにカシメ力を付与するものである。
このように、同じ位置で２つのカシメが行なわれるため、２回目のカシメによる雌ネジ２の塑性変形によってアジャスタスクリュ５が軸方向へ移動する不具合が生じない。
即ち、第１カシメ工程で螺合隙間をつめた部位を、第２カシメ工程でカシメるため、バネ荷重が変わる不具合がない。

また、第２カシメ工程において薄肉部１７にカシメ力を付与する第２カシメパンチ１９のカシメ範囲は、第１カシメ工程において薄肉部１７にカシメ力を付与する第１カシメパンチ１８のカシメ範囲より狭く設けられている。
このように、第２カシメ工程では、狭い範囲をカシメるため、確実に雌ネジ２を雄ネジ４に圧迫させることができ、調整後にアジャスタスクリュ５が緩む不具合を確実に防ぐことができる。

上記の実施例では、雌ネジ部材（実施例ではスリーブ３）の１箇所をカシメる例を示したが、２箇所以上の複数箇所をカシメても良い。あるいは、雌ネジ部材３の全周に薄肉部１７（環状薄肉部）を設けて、雌ネジ２を全周に亘って縮径して、第１カシメ工程と第２カシメ工程を実施しても良い。

上記の実施例では、車両用自動変速機の油圧制御装置に用いられる電磁スプール弁７に本発明を適用する例を示したが、例えば、ＶＶＴ（バルブタイミング可変装置）のＯＣＶ（オイルフローコントロールバルブ）など、自動変速機以外の他の電磁スプール弁７に本発明を適用しても良い。

上記の実施例では、電磁スプール弁７に本発明を適用する例を示したが、電磁スプール弁７に限定されるものではなく、アジャスタスクリュ５によってバネ荷重の調整を行なうものであれば、他のバネ荷重調整装置１に本発明を適用しても良い。

１ バネ荷重調整装置
２ 雌ネジ
３ スリーブ（雌ネジ部材）
４ 雄ネジ
５ アジャスタスクリュ
６ スプリング
７ 電磁スプール弁
９ リニアソレノイド
１７ 薄肉部

Claims (5)

1. 内周に雌ネジ（２）が形成された雌ネジ部材（３）と、前記雌ネジ（２）に螺合する雄ネジ（４）が形成されたアジャスタスクリュ（５）とを具備し、
   前記雌ネジ部材（３）に対して前記アジャスタスクリュ（５）の螺合量を調整することで、前記アジャスタスクリュ（５）により押圧されるスプリング（６）のバネ荷重の調整を行なうバネ荷重調整装置（１）において、
   このバネ荷重調整装置（１）は、
   前記雌ネジ部材（３）に対して前記アジャスタスクリュ（５）を螺合させる第１螺合工程と、
   前記雌ネジ（２）を１箇所で内径方向へ塑性変形させて、前記雌ネジ（２）と前記雄ネジ（４）の隙間を減らす第１カシメ工程と、
   前記雌ネジ部材（３）に対する前記アジャスタスクリュ（５）の螺合量を可変させて、前記スプリング（６）のバネ荷重の調整を行なう第２螺合工程と、
   前記雌ネジ（２）を前記１個所で内径方向へ塑性変形させて、前記雌ネジ（２）を前記雄ネジ（４）に押し付けて前記アジャスタスクリュ（５）を前記雌ネジ部材（３）に固定する第２カシメ工程と、
   を用いて製造されることを特徴とするバネ荷重調整装置。
2. 内周に雌ネジ（２）が形成された雌ネジ部材（３）と、前記雌ネジ（２）に螺合する雄ネジ（４）が形成されたアジャスタスクリュ（５）とを具備し、
   前記雌ネジ部材（３）に対して前記アジャスタスクリュ（５）の螺合量を調整することで、前記アジャスタスクリュ（５）により押圧されるスプリング（６）のバネ荷重の調整を行なうバネ荷重調整装置（１）において、
   このバネ荷重調整装置（１）は、
   前記雌ネジ部材（３）に対して前記アジャスタスクリュ（５）を螺合させる第１螺合工程と、
   前記雌ネジ（２）を内径方向へ塑性変形させて、前記雌ネジ（２）と前記雄ネジ（４）の隙間を減らす第１カシメ工程と、
   前記雌ネジ部材（３）に対する前記アジャスタスクリュ（５）の螺合量を可変させて、前記スプリング（６）のバネ荷重の調整を行なう第２螺合工程と、
   前記雌ネジ（２）を内径方向へ塑性変形させて、前記雌ネジ（２）を前記雄ネジ（４）に押し付けて前記アジャスタスクリュ（５）を前記雌ネジ部材（３）に固定する第２カシメ工程と、
   を用いて製造されるものであり、
   前記第１カシメ工程において前記雌ネジ（２）に加圧力を加えるカシメ位置と、前記第２カシメ工程において前記雌ネジ（２）に加圧力を加えるカシメ位置とは、同じ位置であることを特徴とするバネ荷重調整装置。
3. 内周に雌ネジ（２）が形成された雌ネジ部材（３）と、前記雌ネジ（２）に螺合する雄ネジ（４）が形成されたアジャスタスクリュ（５）とを具備し、
   前記雌ネジ部材（３）に対して前記アジャスタスクリュ（５）の螺合量を調整することで、前記アジャスタスクリュ（５）により押圧されるスプリング（６）のバネ荷重の調整を行なうバネ荷重調整装置（１）において、
   このバネ荷重調整装置（１）は、
   前記雌ネジ部材（３）に対して前記アジャスタスクリュ（５）を螺合させる第１螺合工程と、
   前記雌ネジ（２）を内径方向へ塑性変形させて、前記雌ネジ（２）と前記雄ネジ（４）の隙間を減らす第１カシメ工程と、
   前記雌ネジ部材（３）に対する前記アジャスタスクリュ（５）の螺合量を可変させて、前記スプリング（６）のバネ荷重の調整を行なう第２螺合工程と、
   前記雌ネジ（２）を内径方向へ塑性変形させて、前記雌ネジ（２）を前記雄ネジ（４）に押し付けて前記アジャスタスクリュ（５）を前記雌ネジ部材（３）に固定する第２カシメ工程と、
   を用いて製造されるものであり、
   前記第１カシメ工程において前記雌ネジ（２）に加圧力を加えるカシメ範囲は、前記第２カシメ工程において前記雌ネジ（２）に加圧力を加えるカシメ範囲より広いことを特徴とするバネ荷重調整装置。
4. 請求項２に記載のバネ荷重調整装置（１）において、
   前記第１カシメ工程において前記雌ネジ（２）に加圧力を加えるカシメ範囲は、前記第２カシメ工程において前記雌ネジ（２）に加圧力を加えるカシメ範囲より広いことを特徴とするバネ荷重調整装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のバネ荷重調整装置（１）において、
   前記雌ネジ部材（３）は、前記雌ネジ（２）をカシメによって内径方向へ塑性変形させるための薄肉部（１７）を備えることを特徴とするバネ荷重調整装置。

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